嘉義農家父子同心逆轉栽培困境 奪「智在家鄉」競賽百萬首獎

第三屆聯發科技「智在家鄉」數位社會創新競賽獲獎名單11日揭曉,來自嘉義太保鄉的「智能肥水栽培團」,以自行研究開發的智慧農場架構,一舉奪下首獎。評審團認為該作品解決方案成熟,也有驗證實績,深具創新性、示範性及社會影響力,未來發展可期。

首獎「智能肥水栽培團」面對在地農業「逆境栽培」的困局,包括氣候變遷造成溫度及雨水的極端落差,以及土壤鹽化影響施肥成效,農友張耿赫經由自學接觸智慧農業的領域,多年摸索試驗,開發出「智能水肥系統」以及「暗渠排水系統」,精確掌握十五種以上營養素的施肥時機與調配比例,暗渠系統則可將多餘肥素排出,改善土壤鹽化現象。智能水肥導入前後比較,以小胡瓜為例,良率提升30%,產量則可提升45%。

「智能肥水栽培團」由一個典型的農民家庭所組成,除了在實務成果上有亮眼成果,更有意義的是願意利用科技與創意,克服農業發展的困境,科技因此成為「世代傳承」的橋樑,連結起不同世代的努力,讓子女可以留在家鄉,一起走在永續經營的路上。

昔日外交部「青年農業大使」今日用「科技」將技術落地家鄉

父子一起出席決賽簡報的「智能肥水栽培團」,計畫主持人張耿赫身為家中父親,談起開發這套智慧農場架構,他最大的心願是希望能讓科技導入農業,量化經驗,讓農業變得輕鬆、精確而且容易學習,台灣的年輕人才會願意返鄉務農。他也表示,雖然智能肥水系統有很好的調配模式可以參考,還是有些部分要靠老師傅經驗臨場判斷,系統可以繼續學習累積參數,持續優化來因應環境的變遷。

本屆賽事有不少優秀作品,評審團認為「智能肥水栽培團」在社會影響力指標上有出色的表現,其智能架構不只提升自家農場的產值,也能複製幫助其他農友,共同追求環境永續。首獎團隊不但經常舉辦田間發表會,跟其他農友分享交流,研發者張耿赫的兒子也出任過外交部「青年農業大使」,父子同心為台灣的農業灌溉養份,栽培希望。

聯發科技董事長蔡明介《第三屆智在家鄉數位社會創新競賽》頒發百萬首獎予「智能肥水栽培團」。(聯發科技提供)

智能肥水栽培團:暗渠排水系統與智能養液系統

  • 主題區域:嘉義縣太保市 
  • 背景:台灣設施農業已推行多年,於設施內栽培的問題也日趨嚴重。主要原因源於台灣氣候的高溫多濕、天氣變化快速且時陰時晴,造成肥水供應難以掌握、不精準且不及時。且台灣之栽培設施多建於水稻田上,排水不良,再加上設施內無雨水淋洗,過多的肥份極易累積在土壤內,造土壤鹽分過高,根系發育不良,引起諸如正午時葉片萎凋、小黃瓜彎曲、小番茄腐爛、甜瓜裂果等情形,嚴重影響設施栽培的產值。本團隊成員均直接從事農業,具栽培第一線的施作技術,充分了解栽培問題及農民需求。本計畫欲利用暗溝解決排水問題,並利用智能水養液供應系統,自動製肥、施用水養液,並直接導入環境監測數值以調整養液配方。藉由推廣暗溝排水及智能水養液系統穩定土壤鹽度及含氧量,使作物可最大化利用肥份,進而達到產值增加及農業科技化。本計畫使用的智能水肥一體系統由本團隊自行研發,並於本團隊之農場實際使用多年,且不斷擴充功能,現以達到栽培全期養液供應自動化的成效,產量良率皆提升,土壤鹹度亦穩定保持於正常值。本計畫使用的暗管排水亦經本團隊農場之實證,可有效解決排水問題。
  • 重點問題
    • 溫室設施內部土壤容易鹽分過高
    • 肥水供應不即時
  • 改善方案
    • 暗渠排水系統
      • 暗渠排水為一利用埋入鑿孔 PVC 管至土內,將多餘的水分或養液排出的方法。本計畫將於定植區域處開30cm寬,最淺處深 60cm 之土溝。再將 2.5”並以紗網包覆後之鑿孔 PVC 管放入,最淺一端封閉做入水孔,最深一端末端開放,以將多餘養液排出,亦可設置餘液回收槽,蒐集多餘養液以節省養液用量。鑿孔 PVC 管放入後,再放入砂以避免土壤黏粒進入管中,延長暗渠排水系統之使用年限。最後再覆土(或介質),完成暗渠排水系統之架設。
    • 智能養液系統
      • 本系統克服了以往環境監測數值難以利用的障礙,可於收集資料同時直接利用環境監測數值以調整肥水配方。氣候較炎熱、濕氣過低時可做到自動降低養液濃度、提升養液量的效果。養液製作方面亦不同於以往使用壓力吸取養液的做法,本系統使用定量技術來製作養液,除精準度大幅提升以外,亦可以同時設定不同的養液配方以供應不同區域、不同作物所需。